[發明專利]一種用于無線局域網的數據包調度發送裝置

有效

• 申請號: 200710121990.4
• 申請日: 2007-09-19
• 公開（公告）號: CN101394334A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 汪巖
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線網絡通信領域的一種數據包調度發送裝置，尤其涉及一種利用數據包調度器實現IEEE?802.11e或IEEE?802.11n協議中數據包調度和發送的硬件部件。

背景技術

為了支持有延遲約束的應用，在無線局域網中，需要將具有不同優先級屬性的數據包按不同優先級順序調度發送，這個規程稱為數據包調度。每個數據包可以是四個優先級中的一個。數據包的優先級從IP包頭中的DSCP域值映射得到或根據IEEE?802.11e協議規定得到。

對于發送方，需要從四個優先級隊列中取出一個數據包進行發送。IEEE?802.11e協議規定，應該為所有具有緩存數據的優先級隊列執行退避過程。當其中任意一個退避過程結束，則取出相應優先級隊列中的數據包發送。這是一個虛擬調度的過程，即，雖然沒有調度器實體，但多個退避過程并行執行實際上起到了調度器的作用。

在一個STA發送數據包的過程中，由于上層應用并行執行，因此，屬于不同優先級應用的數據包可能同時要求發送。在沒有硬件約束的情況下，發送硬件電路可以為每個新到達的數據包建立并維護一個存儲結構，直到該數據包完整發送。

不同優先級應用的數據包同時要求發送將引起退避過程并行執行。退避過程并行執行的過程中，有可能出現多個退避過程同時退避完成的情況，即內部沖突。這時，根據IEEE?802.11e協議規定，完成退避的退避過程應相互通知，并重新執行退避過程。這將導致退避過程的復雜化。圖1顯示了使用這一方法的硬件裝置。

由于硬件部件在存儲容量、芯片面積和復雜度方面的限制，上述實現方法硬件成本高，因此迫切需要使用一種技術能在軟件中實現符合IEEE?802.11e協議規定的數據包調度器，并實現延遲的優先級區分，減小硬件開銷。

發明內容

本發明提供一種實現IEEE?802.11e或IEEE?802.11n無線局域網數據包調度發送的方法和裝置，以期達到以盡可能小的硬件成本和復雜度實現延遲的優先級區分功能，同時支持并行退避內部沖突的處理。

為實現這一目標，本發明公開了一種利用優先級區分機制實現數據包調度發送的方法和裝置，本發明包括一個數據包調度器、一個硬件退避電路、一個發送緩沖區描述符TxBD。其中：

所述數據包調度器由驅動軟件實現，按照IEEE802.11e協議規定，根據優先級發送隊列的優先級不同，為各優先級隊列分配不同參數，包括競爭窗口最大值、競爭窗口最小值和仲裁幀間間隔數AIFSN。數據包調度器根據上述參數，分別為各優先級隊列計算偽隨機整數和AIFSN的和值，并確定和值最小的相應隊列作為被數據包調度器選中隊列，取該隊列隊首數據包作為待發送數據包，送至硬件發送緩沖區TxBuff。

所述硬件退避電路，位于硬件部件中，用于根據數據包調度器計算得到的偽隨機整數和AIFSN的和值，計算得到退避時間，并根據退避時間執行退避過程。硬件退避電路對外接口信號包括：

信道空閑指示Channel?idle信號，輸入信號，用于指示當前信道狀態是否空閑；

和值Sum信號，輸入信號，用于指示權利要求2所述發送緩沖區描述符TxBD的和值(Sum)字段值；

時隙計數Tslot信號，輸入信號，用于指示當前累計的時隙數；

退避請求Backoff?Req信號，輸入信號，用于指示是否可以啟動退避功能；

退避完成Backoff?Done信號，輸出信號，用于指示退避是否完成。

所述發送緩沖區描述符TxBD，記錄了被數據包調度器選中隊列的優先級、與該隊列關聯的偽隨機整數值與AIFSN的和值、待發送數據包內存地址。發送緩沖區描述符TxBD字段包括：

和值Sum字段，用于記錄由數據包調度器計算的偽隨機整數和仲裁幀間間隔數AIFSN的和值；

優先級Priority字段，用于記錄由數據包調度器選擇的待發送隊列的優先級；

幀地址Frame?Address字段，用于記錄由數據包調度器選擇的待發送數據包的內存地址；

重傳次數Retry?Count字段，用于記錄由硬件發送電路檢測到的幀重傳次數。

本發明的特征依次包括如下步驟：

(1)驅動軟件接收到數據包后，根據IP包的DSCP值或IEEE?802.11e協議規定的數

據包優先級，將數據包放入相應優先級發送隊列，優先級發送隊列由驅動軟件生

成并維護；